陳思哲

【摘 要】隨著鐵路列車速度的不斷提升，對(duì)鐵路自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性要求也越來(lái)越高，為了實(shí)現(xiàn)鐵路信號(hào)的自動(dòng)控制運(yùn)用了大量的模擬電路，這些電路雖然形式和用途不同，但都是使用電線（電纜）或者導(dǎo)線連接起來(lái)的，所以信號(hào)設(shè)備上的電路連接質(zhì)量很重要，經(jīng)常發(fā)生由于連接或使用中發(fā)生的線路間接觸不實(shí)，以下敘述為“虛接”，從而造成行車設(shè)備故障中斷，最后影響行車。

【關(guān)鍵詞】鐵路信號(hào)；電路虛接故障；分析；處理

一、提出問(wèn)題

經(jīng)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備電路發(fā)生虛接的問(wèn)題，產(chǎn)生的主要原因有以下方面：

1.設(shè)備配線間連接工藝不良。如電纜接續(xù)壓接或焊接時(shí)簡(jiǎn)化工藝標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有將接頭處做實(shí)。有時(shí)施工條件差，施工環(huán)境潮濕也將造成電路連接工藝質(zhì)量的下降。

2.固定連接線頭的螺絲在運(yùn)用過(guò)程中發(fā)生松動(dòng)。許多電路的線頭連接處都是用螺絲擰緊固定的，這些螺絲要采取必要的防松措施，如：加彈簧墊圈（備帽）緊固措施沒(méi)有到位，或運(yùn)用中螺絲反松，因?yàn)榫o固力量不足造成的電路虛接。

3.使用焊接或壓接方式連接的端子，因老化形成的焊接質(zhì)量或壓接力量不足造成的虛接問(wèn)題。

4.有時(shí)電路中通過(guò)較大的沖擊電流時(shí)，也會(huì)造成電路發(fā)生虛接現(xiàn)象。經(jīng)總結(jié)，由于這些虛接問(wèn)題產(chǎn)生的原因不同，發(fā)生虛接故障后，相當(dāng)于在電路中串入了電阻效應(yīng)，其電阻值也是無(wú)法確定的。因而當(dāng)發(fā)生此類故障時(shí)，在分析和處理時(shí)就顯得非常困難。以下通過(guò)對(duì)一些鐵路現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生電路虛接問(wèn)題的實(shí)例分析，使現(xiàn)場(chǎng)人員能夠提前預(yù)防虛接故障影響，發(fā)生故障后能夠快速準(zhǔn)確的找到故障點(diǎn)的目的。

二、舉例分析

（一）故障現(xiàn)象

某區(qū)間3208G為ZPW-2000A型軌道電路，一次改變運(yùn)行方向后軌道電路發(fā)生紅光帶，在衰耗盤(pán)測(cè)試孔測(cè)得軌入電壓較低。

（二）處理過(guò)程

故障處理人員在軌道電路反向的狀態(tài)下，首先重點(diǎn)測(cè)量接收器反向相鄰軌道條件電壓+24V，電壓值正常。之后測(cè)量室內(nèi)送受電端通道上QZJ后接點(diǎn)，QFJ前接點(diǎn)間的電路電壓值，送端通道上的功出電壓在QZJ后接點(diǎn)間電壓正常，約為110V（發(fā)送器調(diào)整在4級(jí)電平檔位），而在接收通道上QFJ第3、4組接點(diǎn)處測(cè)量電壓降低為原理的1/3，在反向接收端電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盤(pán)上測(cè)試設(shè)備側(cè)電壓時(shí)，電壓值較正常值稍大，此時(shí)才確定為接收通道故障，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步查找，排除了虛接故障點(diǎn)?？偨Y(jié)整個(gè)故障處理過(guò)程：不能快速準(zhǔn)確的去反向接收通道電路上測(cè)量，而是直接根據(jù)判斷去查找與正向不同部分電路，耽誤了大量的故障處理時(shí)間，且逐步找到故障后，也不能準(zhǔn)確斷定故障點(diǎn)。

（三）原因分析

對(duì)于ZPW-2000A型軌道電路來(lái)說(shuō)，正方向時(shí)QZJ吸起，QFJ落下，通過(guò)QZJ前接點(diǎn)、QFJ后接點(diǎn)、電纜模擬網(wǎng)絡(luò)、室外軌道電路形成了電氣回路，軌道正常工作。反向時(shí)發(fā)送接收通道電路是靠QZJ落下，QFJ吸起接點(diǎn)條件區(qū)分的，通過(guò)QZJ后接點(diǎn)、QFJ前接點(diǎn)、電纜模擬網(wǎng)絡(luò)、室外軌道電路形成的回路。在這個(gè)故障查找過(guò)程中走了許多彎路，主要原因是：當(dāng)區(qū)間反向后3208G出現(xiàn)的紅光帶，分析認(rèn)為應(yīng)該與正方向時(shí)已經(jīng)使用過(guò)的通道回路無(wú)關(guān)。所以故障查找人員才特別注意QZJ落下，QFJ吸起動(dòng)作后的差別電路部分，尤其是先考慮排除接收器上小軌道的反向條件電路，還重點(diǎn)查找了通道上區(qū)間反向繼電器動(dòng)作后的區(qū)分電路，雖然之后發(fā)現(xiàn)了軌道電路接收通道上的電壓較低，但還是果斷確定故障點(diǎn)，由此延長(zhǎng)了故障處理時(shí)間。從本故障來(lái)看，是一個(gè)電路虛接性質(zhì)的問(wèn)題，虛接位置在正方向發(fā)送（反向接收）通道上，應(yīng)該是在虛接點(diǎn)處形成了一個(gè)約50～70歐的電阻效應(yīng)，當(dāng)電路在正方向時(shí)，由于后續(xù)電路（既向室外直到接收器端）的電阻值約為450歐姆，這兩個(gè)電阻在電路中為串聯(lián)關(guān)系。經(jīng)過(guò)計(jì)算，功出電壓為110V時(shí)，虛接點(diǎn)分得的電壓約10V，而負(fù)載方向上電壓仍可維持在100V左右，此時(shí)對(duì)整電路電壓來(lái)說(shuō)沒(méi)有多少影響，一直到接收端的電壓還能達(dá)到原電路電壓的90%，軌道電路能夠正常工作。當(dāng)電路轉(zhuǎn)向反向時(shí)，電路中原來(lái)的發(fā)送端變?yōu)榱私邮斩?，正常工作時(shí)，接收端電纜模擬網(wǎng)絡(luò)盒后電壓約為2～3V，其虛接點(diǎn)后續(xù)的電路負(fù)載電阻不過(guò)30歐，這個(gè)負(fù)載電阻與虛接處的電阻也是串聯(lián)關(guān)系，這時(shí)負(fù)載電阻上分得的電壓僅0.8V左右，大多數(shù)電壓。被虛接電阻消耗，使接收端得到的電壓僅剩正常值的30%，接收器輸入電壓不能達(dá)到要求的1.33V（根據(jù)查表），接收器不能輸出GJ吸起的執(zhí)行電壓24V，最終使軌道電路產(chǎn)生紅光帶。

三、鐵路信號(hào)電路虛接故障案例及處理

（一）軌道電路故障以及處理措施

1.故障原因：

（1）鋼軌折斷很容易使得軌道電路發(fā)生空閑紅光帶，這是一種常見(jiàn)的故障問(wèn)題，通常在冬天寒冷天氣中發(fā)生幾率大，如果鋼軌折斷，那么軌道電路會(huì)一直出現(xiàn)紅光帶，所以很容易被工作人員發(fā)現(xiàn)和檢測(cè)出來(lái)。而在春天季節(jié)或者是隧道環(huán)境內(nèi)，就算是鋼軌折斷，斷切面之間也會(huì)存在小部分的接觸，為故障檢測(cè)工作帶來(lái)一定的難度，工作人員很難快速的確定故障位置。

（2）絕緣接頭故障，其通常是單側(cè)絕緣接觸不良造成的，并且也很容易使另一側(cè)受到扣件因素影響出現(xiàn)短路故障。不僅如此，極性交叉位置的絕緣接頭也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)短路現(xiàn)象，從而造成空閑紅光帶。

（3）其他位置短路、設(shè)備故障、自然災(zāi)害以及其他因素干擾等也會(huì)導(dǎo)致空閑紅光帶。

2.處理措施：

（1）加大對(duì)鋼軌的管理和維護(hù)。在鐵路運(yùn)輸過(guò)程中，工作人員需要對(duì)鋼軌情況進(jìn)行定期的檢查和維護(hù)，了解鋼軌易發(fā)生故障的時(shí)間和位置，并且在該階段加大檢查頻率，確保鋼軌能夠在冬天易發(fā)故障時(shí)間也能正常運(yùn)行。在具體的檢查和維護(hù)工作中，工作人員應(yīng)該對(duì)脫落的或者磨損嚴(yán)重的螺栓進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整和換新，認(rèn)真排查每一個(gè)絕緣接頭，避免絕緣接頭出現(xiàn)短路現(xiàn)象。

（2）保證零扣件和相關(guān)設(shè)備的質(zhì)量，加強(qiáng)監(jiān)管工作。在軌道電路的具體施工中，應(yīng)該根據(jù)施工要求選擇合適的、絕緣效果好以及質(zhì)量好的零扣件，確保施工的質(zhì)量。在施工完成之后，還要對(duì)其進(jìn)行反復(fù)的檢測(cè)和調(diào)試，確保準(zhǔn)確無(wú)誤后方可運(yùn)行。endprint

（二）內(nèi)室外故障以及處理措施

從性質(zhì)角度分析，軌道電路主要包括短路和開(kāi)路兩種故障；而從發(fā)生地點(diǎn)分析，則是能夠分為室內(nèi)故障與室外故障，在故障查找和處理中應(yīng)該遵循先室內(nèi)再室外的順序，結(jié)合故障的具體情況，采取針對(duì)性的處理措施。

1.室內(nèi)故障

當(dāng)無(wú)法準(zhǔn)確判斷室內(nèi)故障時(shí)，我們可以通過(guò)萬(wàn)用表對(duì)受電端子和送電端子進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)測(cè)線和正線送電端子的電壓分別為220V和110V時(shí)，表明室內(nèi)送電情況良好。相反的，則可以判斷室內(nèi)送電系統(tǒng)出現(xiàn)故障。同時(shí)，當(dāng)受電端子比正常電壓高，這就表明室內(nèi)受電系統(tǒng)出現(xiàn)故障；相反的，當(dāng)受電端子明顯低于正常電壓，需要先將受電端子甩開(kāi)，然后再進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)電壓出現(xiàn)上升現(xiàn)象，則室內(nèi)存在故障點(diǎn)，當(dāng)電壓還是較低時(shí)，則應(yīng)該到室外查找故障點(diǎn)。

2.室外故障

在測(cè)量過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)軌條電流低，軌面電壓高時(shí)，說(shuō)明出現(xiàn)開(kāi)路故障，其中回路電流逐漸下降，送電端電壓逐漸上升。相反的，如回路電流逐漸上升，而送電端電壓逐漸下降，這時(shí)就是短路故障。

（三）ZD6道岔控制電路的常見(jiàn)故障及處理

1.表示電路故障及處理

當(dāng)ZD6道岔失去表示時(shí)，首先應(yīng)確認(rèn)故障點(diǎn)在室內(nèi)還是室外。第一時(shí)間應(yīng)在分線盤(pán)用交流220V測(cè)量X1，X3，如果有交流110V，說(shuō)明故障在室外斷路狀態(tài)。這是要查看室外X1，X2，X3軟線是否配錯(cuò)或是二極管是否擊穿；如果沒(méi)有交流110V，可判斷為室外短路或者是室內(nèi)故障。這時(shí)室外要查看是否有軟線或電纜封連，室內(nèi)應(yīng)該差看道岔表示電源保險(xiǎn)是否跳閘，看BD1-7表示變壓器配線是否按照一次線圈配到接點(diǎn)3，4上，二次線圈配到接點(diǎn)53，63上。施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)線圈1，2和3，4配錯(cuò)的情況，應(yīng)特別注意。

2.啟動(dòng)電路故障及處理

當(dāng)?shù)啦聿荒馨鈩?dòng)或空轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)反復(fù)的定反位操縱，觀察現(xiàn)象。當(dāng)把道岔從定位往反位搬動(dòng)時(shí)，用直流220V表檔測(cè)X2，X4；當(dāng)?shù)啦碛煞次幌蚨ㄎ话釀?dòng)時(shí)，測(cè)X1，X4。如果表針有有超過(guò)一半的浮動(dòng)，證明故障點(diǎn)在室外，應(yīng)查看電纜及軟線的配線。如果表針不動(dòng)，說(shuō)明組合內(nèi)部配線錯(cuò)誤或組合連接分線盤(pán)的配線錯(cuò)誤，逐一查找。

（四）區(qū)間常遇的電路故障及處理

1.區(qū)間GJ不吸的處理。在區(qū)間模擬實(shí)驗(yàn)中，會(huì)遇到區(qū)間軌道繼電器不吸起的情況，一般可通過(guò)以下幾個(gè)步驟的檢查就會(huì)快速找出GJ不吸的原因。

（1）發(fā)送器載頻調(diào)整端子連接對(duì)不對(duì)。如果端子連接錯(cuò)誤頻率不對(duì)，GJ肯定不吸；

（2）發(fā)送器輸出電平是否符合要求，也就是電壓太小肯定不吸；

（3）模擬盤(pán)鈕子開(kāi)關(guān)是否接通或者扳閘是否損壞，吸起落下尖頭必須標(biāo)注清楚；

（4）接收器載頻調(diào)整是否正確，如果發(fā)送接收頻率不對(duì)應(yīng)GJ也不西；

（5）收器電平調(diào)整主軌道連接是否正確；

（6）檢查區(qū)段模擬小軌道檢查條件有沒(méi)有24V電源，它是GJ吸起的必要條件。

2.接受器小軌道選型錯(cuò)誤、XGJ不工作的處理。在區(qū)間模擬試驗(yàn)過(guò)程中會(huì)經(jīng)常遇到小軌道繼電器不吸的問(wèn)題，從而導(dǎo)致主軌道也不吸影響到整體試驗(yàn)進(jìn)程，快速查找小軌的具體的方法如下：

（1）要確認(rèn)把發(fā)送器調(diào)成9級(jí)功出電平，在區(qū)間綜合柜上，將區(qū)間每個(gè)信號(hào)點(diǎn)處相鄰兩個(gè)區(qū)段的FS和JS用封線連接。

（2）在該信號(hào)點(diǎn)所在區(qū)段的衰耗盤(pán)上測(cè)得XG、XGH電壓為30-40V左右，同時(shí)在該信號(hào)點(diǎn)后方相鄰區(qū)段衰耗盤(pán)上測(cè)得XGJ、XGJH電壓也為30-40V。如果XG、XGH無(wú)電壓，可調(diào)整小軌道選型Z、F端子配線，依次快速測(cè)量檢查，沒(méi)有電壓的信號(hào)點(diǎn)則為故障點(diǎn)。

四、采取措施

總結(jié)類似電路虛接故障，結(jié)合發(fā)送接收通道上電壓值和負(fù)載不同的電路特點(diǎn)，抓住虛接故障的規(guī)律，找到判斷此類故障的捷徑，學(xué)會(huì)處理故障方法。（2）加強(qiáng)微機(jī)監(jiān)測(cè)分析和測(cè)試，在舉例中正向時(shí)發(fā)生虛接，會(huì)使負(fù)載電壓降低10%，在微機(jī)監(jiān)測(cè)中會(huì)記錄輸入電壓明顯波動(dòng)，如果及時(shí)細(xì)心查找波動(dòng)原因，能夠提前發(fā)現(xiàn)這個(gè)虛接隱患。（3）由于QZJ和QFJ長(zhǎng)期只處在一個(gè)位置，斷開(kāi)接點(diǎn)使用時(shí)容易發(fā)生虛接問(wèn)題，這就要電務(wù)人員要增加改方試驗(yàn)，當(dāng)發(fā)生故障后多動(dòng)作幾次QZJ和QFJ，使接點(diǎn)的自由行程發(fā)揮作用，消除虛接點(diǎn)。也可采用并聯(lián)冗余接點(diǎn)的辦法減少接點(diǎn)虛接問(wèn)題的發(fā)生。（4）加強(qiáng)電路施工時(shí)的焊接工藝和日常維護(hù)水平，增加使用熱敏成像對(duì)端子或配線的檢查，通過(guò)電路虛接時(shí)的熱效應(yīng)提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，鐵路信號(hào)電路虛接常見(jiàn)故障及處理，均為鐵路信號(hào)施工及維護(hù)工作實(shí)際總結(jié)。通過(guò)分析總結(jié)，以期對(duì)其他相關(guān)工作提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]高繼項(xiàng).鐵路信號(hào)基礎(chǔ)知識(shí)[M].中國(guó)鐵道出版社，2008.

[2]北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院編制.ZPW-2000A無(wú)絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)技術(shù)培訓(xùn)教材[M].中國(guó)鐵道出版社，2010.

[3] 王 嵐.關(guān)于鐵路信號(hào) 25Hz 相敏軌道電路施工問(wèn)題的研究[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2016，05：181+183.

[4]陳 娟，鐘竟瑜，顏 俠，等.高速化鐵路 25Hz 相敏軌道電路的故障分析與處理[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，14：56～57.endprint